Perkuatan Lentur Pelat Lantai Tampang Persegi dengan Penambahan Tulangan Tarik dan Komposit Mortar | Hartono | Jurnal Semesta Teknika 720 2217 1 SM
JURNAL ILMIAH SEMESTA TEKNIKA
Vol. 13, No.1, 1-11, Mei 2010
1
Perkuatan Lentur Pelat Lantai Tampang Persegi dengan Penambahan Tulangan Tarik
dan Komposit Mortar
(Flexural Strengthening of Rectangular Concrete Slab Using Tension Reinforcement and Composite Mortar)
JUA NDRA H ARTONO , IMAN SATYARNO , A NDREAS TRIWIYONO
A BSTRACT
Overloading of structures can cause failure. In order to continue using them,
strengthening is required. In this research elastic strengthening was carried out on
concrete floor plates by means of tensile reinforcement addition, and mortar
composite addition to apply epoxy resin. Four reinforced concrete slabs, consisted of
one control slab (PK), one monolith slab (PM), one strengthened slab (PPE) and one
unstrengthened slab (PPTE). Specimen dimensions were 700 mm x 1500 mm x 60
mm for the PK, and 700 mm x 1500 mm x 100 mm for the others. Specimens were
placed on a simply supported loading frame, and statically loaded at their mid-span.
Numerical analysis using Response-2000 software package was carried out for
comparison with the experiment al result. It was found out that the flexural capacity
of the PK, PPE, PPTE and PM specimens are 5,99 kNm, 12,52 kNm, 13,87 kNm
and 21,38 kNm, respectively. In comparison with that of the PK, flexural capacity of
the PPE and PPTE specimens was found to increase by 109,019 % and 131,55 %,
respectively. The increase of stiffness was 324,77 % and 430,21 % for the PPE and
PPTE specimens, respectively. The ductility factor of the PPE and PPTE increase
29,63 % and 19,03 %, respectively . The PK and PM specimen s experienced flexural
failure, while the PPE and PPTE specimens experienced debonding failure.
Keywords : plate, strengthening, flexural capacity, static load, Response-2000
PENDAHULUAN
Inovasi dan perkembangan teknologi bahan
bangunan dewasa ini semakin maju, yang
ditandai dengan semakin banyaknya variasi
bahan-bahan bangunan yang dapat digunakan
untuk tujuan tertentu. Seperti telah diketahui
bahwa pelat lantai gedung merupakan salah
satu komponen penting pada struktur gedung.
Seiring berjalannya waktu, banyak bangunan
beton bertulang yang mengalami perubahan
fungsi bangunan yang menyebabkan tingkat
keamanan nya berkurang. Pengurangan tingkat
keamanan juga bisa disebabkan oleh
pembeban an yang berlebihan, kesalahan dalam
desain atau kesalahan dalam pelaksanaan
konstruksi.
Untuk mengatasi masalah tersebut bisa
dilakukan perkuatan. Ada beberapa perkuatan
yang dapat diaplikasikan, khususnya pada
pelat lantai, misalnya menambah dimensi pelat
dengan penambahan tulangan. Metode ini akan
menimbulkan masalah berupa penambahan
beban pada struktur. Selain itu dapat dilakukan
dengan Carbon Fiber-Reinforced Polimer
(CFRP), akan tetapi perkuatan dengan CFRP
membutuhkan biaya yang tinggi dan ada faktor
kesia-siaan dalam penggunaan CFRP tersebut,
yaitu terdapat persentase kekuatan dari CRFP
yang tidak digunakan. Apabila CFRP
dikompositkan dengan beton, maka pada saat
beton telah mencapai kekuatan batas (ultimite
strength), CFRP hanya bekerja kurang dari
50% batas kekuatannya (Piyong, 2004).
Melihat beberapa alasan di atas, maka dalam
penelitian ini akan dicoba alternatif perkuatan
dengan memberikan tulangan tambahan pada
daerah tarik dan penambahan komposit mortar
pada struktur pelat lantai. Dengan penambahan
tulangan dan komposit mortar tersebut
diharapkan kapasitas lentur dari beban yang
diterima dapat terpenuhi.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
2
Alat Penelitian
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk
mengetahui:
1. kapasitas lentur pelat sebelum dan sesudah
perkuatan serta perbandingannya terhadap
analisis teoritis.
2. kekakuan pelat sebelum dan sesudah
perkuatan.
3. daktilitas pelat sebelum dan sesudah
perkuatan.
4. pola keruntuhan pelat
sesudah perkuatan.
sebelum
dan
5. kemudahan proses pelaksanaan perkuatan
di lapangan.
Agar penelitian ini dapat terarah sesuai dengan
tujuan, maka penelitian ini dibatasi pada
beberapa hal, yaitu :
1. Pelat sat u arah dengan tumpuan sederhana
di kedua ujungnya.
2. Bonding agent yang digunakan berupa
Epoxy adhesive jenis Sikadur 732 RT.
3. Beton normal dengan kuat tekan beton
(fc’) sebesar 25 MPa.
4. Perkuatan yang dilakukan dalam kondisi
underreinforced.
5. Pembebanan yang dilakukan dengan beban
statik di tengah bentang.
Alat yang digunakan terdiri dari dua bagian,
yaitu:
1. Alat-alat untuk pembuatan benda uji dan
pengujian material, antara lain: internal
vibrator, slump test apparatus, cutting bar,
cetakan benda uji silinder beton,
Compression Testing Machine, Universal
Testing Machine (UTM), air compressor,
dan core drill.
2. Alat-alat untuk pengujian benda uji pelat,
antara lain : rangka baja (loading frame),
hydraulic jack dan hydraulic pump, load
cell dan data logger, Linear V ariable
Differential Transformer (LVDT), strain
gauge, microcrackmeter, dan crane.
Benda Uji
1. Benda uji pendahuluan
Spesifikasi benda uji dapat dilihat pada
Tabel 1.
2. Benda uji pelat
Benda uji pelat beton dibuat sebanyak 4
buah. Spesifikasi dan detail penulangan
dapat dilihat pada Tabel 2.
Pelaksanaan Penelitian
METODE PENELITIA N
1. Pembuatan mix design beton normal.
Bahan Penelitian
Dalam penelitian ini digunakan beton
mix (fc’ = 25 MPa), agregat halus
merapi), baja tulangan (P10 dan
viscocrete-10 dan epoxy Sikadur-732
ready
(pasir
D13),
(kuat
Pembuatan mix design beton normal
dilakukan dengan menggunakan readymix
dengan mutu beton rencana (fc’) 25 MP a,
dan besarnya nilai slump rencana 10 ±
2cm.
2
lekat = 30 kg/cm ).
T ABEL 1. Spesifikasi benda uji pendahuluan
Jenis Pengujian
Jumlah Benda Uji
Ukuran
Kuat tekan beton
3 buah
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Kuat tekan mortar
3 buah
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Kuat tarik tulangan
3 buah untuk P-10
3 buah untuk D-13
Panjang 100 mm
Pull-out
Baja-Beton
3 buah untuk D-13
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Panjang tertanam 150 mm
Pull-out
Baja Mortar
3 buah untuk D-13
Kubus (150 mm x 150 mm x 150mm)
Panjang tertanam 75 mm
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
3
T ABEL 2. Spesifikasi benda uji
Dimensi pelat (mm)
No
Jumlah tulangan (buah)
Jenis pelat
Panjang
Lebar
Utama
Susut
Perkuatan
P10
P10
D13
Tebal
1
PK
1500
700
60
5
7
-
2
PPE
1500
700
100
5
7
3
3
PPTE
1500
700
100
5
7
3
4
PM
1500
700
100
5
7
3
Keterangan :
PK
: Pelat kontrol
PPE
: Pelat perkuatan dengan epoxy
2. Pembuatan benda uji pendahuluan.
Pembuatan benda uji pendahuluan terdiri
dari benda uji untuk kuat tarik tulangan,
kuat tekan beton, kuat tekan mortar, dan
pull-out baja tulangan dengan beton serta
pull-out baja tulangan dengan mortar.
3. Pembuatan benda uji pelat
Pembuatan benda uji dimulai dengan
perakitan tulangan, pembuatan bekisting,
pemasangan strain gauge, dan dilanjutkan
dengan pengecoran serta perawatan benda
uji. Strain gauge dipasang di tengah
bentang dari benda uji, PK dipasang 1
buah (pada tulangan tarik), PM, PPE dan
PPTE dipasang 2 buah masing-masing
pada tulangan tarik dan perkuatan.
4. Pembuatan mix design mortar
Pembuatan mix design mortar dilakukan di
laboratorium dengan kuat tekan rencana
minimal sama dengan kuat tekan beton
normal yaitu 28,51 MPa, dengan
komposisi 1 kg semen : 1,5 kg pasir, 400
cc air : 15 cc viscocrete (Hendra, 2005).
5. Perkuatan benda uji
Perkuatan lentur benda uji dilakukan
dengan meletakkan tulangan perkuatan
pada sisi bawah pelat utama dengan cara
diganjal menggunakan tahu beton,
kemudian dilakukan pengecoran mortar
untuk pelat perkuatan tanpa epoxy (PPTE),
sedangkan untuk pelat perkuatan dengan
epoxy (PPE) sebelum pengecoran mortar
terlebih dahulu dilakukan pengolesan
bonding agent.
PPTE
PM
: Pelat perkuatan tanpa epoxy
: Pelat monolit
6. Pengujian benda uji pelat.
Pengujian benda uji pelat dilakukan setelah
pelat berumur 28 hari. Benda uji ditempatkan
pada loading frame dengan tumpuan sendi
pada salah satu ujung dan rol pada ujung yang
lainnya. Pembebanan dilakukan dengan sistem
pembebanan satu titik di tengah bentang. Hal
ini dilakukan untuk memperoleh kapasitas
lentur murni. Pemberian beban dilakukan
dengan memompakan hydraulic pump yang
diteruskan ke hydraulic jack dan dibaca oleh
load cell serta seterusnya terekam oleh data
logger. Pemberian beban dilakukan bertahap
dengan interval kenaikan sebesar 0,5 kN
sampai balok mengalami retak pertama, dan
kemudian per kenaikan 1 kN sampai balok
mengalami keruntuhan. Set up alat dan
pembebanan dapat dillihat pada Gambar 1.
Analisis
Analisis teoritis kapasitas lentur benda uji
dilakukan dengan dua metode yaitu analisis
dengan program Response-2000 dan metode SNI.
1. Analisis kapasitas lentur benda uji pelat
dengan Response-2000
Nilai kuat lentur benda uji pelat yang dihitung
dengan program Response-2000 dapat dilihat
pada Tabel 3 dan Gambar 2.
2. Analisis kapasitas lentur benda uji pelat
dengan metode SNI
Nilai kuat lentur benda uji pelat teoritis yang
dihitung dengan menggunakan metode SNI
03-2847-2002 dapat dilihat pada Tabel 4.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
4
1
2
4
3
5
6
7
9
8
10
11
4
GA MBA R 1. Set up alat dan pembebanan
Keterangan :
1 = Loading Frame
2 = Load Cell
3 = Data Logger
4 = Hydraulic Jack
5 = Pembebanan titik
6 = Perata beban
7 = Benda uji pelat tampang persegi
8 = Tumpuan Roll
9 = Tumpuan Sendi
10 = LVDT
11 = Strain Gauge
G AMBAR 1. Set up alat dan pembebanan
T ABEL 3. Perhitungan teoritis kapasitas beban dan lendutan benda uji berdasarkan program Response-2000
No
Kapasitas beban
Lendutan yang terjadi
Lebar retak
Peningkatan
(kN)
(mm)
(mm)
Pmaks
Benda
uji
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Maks
(%)
1
PK
2,46
12,32
13,15
0,35
7,58
7,94
0,01
0,90
0
2
PM
7.94
37,80
45,47
0,54
11,24
22,63
0,02
0,96
245,779
3
PP
9,31
38,08
45,20
0,58
10,41
17,96
0,03
0,97
243,726
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
5
80
Beban (kN)
60
40
PK
20
PM
PP
0
0
5
10
15
20
25
30
Lendutan (mm)
G A MBA R 2. Hubungan antara beban dan lendutan pelat dari hasil program Response-2000
T ABEL 4. Perhitungan teoritis kapasitas beban dan lendutan bend a uji
Benda
Uji
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Leleh
Maks
Persentase
peningkatan
Pmaks (%)
1
BK
3,36
13,09
15,89
0,69
2,68
3,25
0
2
BM
9,28
50,21
56,81
0,41
10,26
2,51
257,52
3
BP
13,50
43,32
52,20
0,60
8,85
2,31
228,50
No
Kapasitas beban (kN)
H ASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Kuat Lentur Pelat Lantai
1. Pengujian pendahuluan
Hasil pengujian material berupa kuat tarik baja
tulangan, tegangan leleh rata-rata (fy) baja
tulangan polos diameter 10 mm sebesar 378,5
MPa dan tulangan ulir diameter 13 mm sebesar
490,02 MPa. Hasil pengujian kuat tekan beton
rerata pada usia 28 hari sebesar 28,51 MPa,
sedangkan hasil kuat tekan mortar pada umur
28 hari sebesar 56,13 MPa. Hasil pengujian
pull-out baja D13 dengan beton sebesar 11,47
MPa, sedangkan hasil uji pull-out baja
tulangan D13 dengan mortar adalah sebesar
11,2 MPa.
2. Pengujian Lentur
a. Pengujian lentur hasil eksperimen
Hasil pengujian lentur pelat dapat dilihat
pada Tabel 5 dan Tabel 6. Kapasitas lentur
Lendutan yang terjadi (mm)
untuk pelat perkuatan dengan epoxy (PPE)
meningkat sebesar 109,02% terhadap pelat
kontrol (PK), tetapi mengalami penurunan
sebesar 41,45% terhadap pelat monolit
(PM). Untuk pelat perkuatan tanpa epoxy
(PPTE) kapas itas lenturnya meningkat
131,55% terhadap pelat kontrol (PK), tetapi
mengalami penurunan sebesar 35,14%
terhadap pelat monolit (PM). Penurunan
kapasitas lentur pelat perkuatan terhadap
pelat monolit disebabkan karena pelat
perkuatan mengalami kerusakan delaminasi
sebelum mencapai beban maksimum.
Dengan melihat hasil kenaikan kapasitas
lentur antara pelat perkuatan tanpa epoxy
dan dengan epoxy yang relatif sama,
menunjukkan bahwa penggunaan epoxy
Sikadur 732 dapat dikatakan tidak akan
memberikan
kenaikan
beban
yang
maksimal oleh perkuatan pelat di daerah
tarik pada pembebanan statik.
Hubungan antara beban dan lendutan hasil
eksperimen dapat dilihat pada Gambar 3.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
6
T ABEL 5. Hasil pengujian lentur pelat hasil eksperimen
Beban (P) pada saat
Lendutan ( δ ) pada saat
Crack
Leleh
Ultimit
(mm)
(mm)
(mm)
No
Benda uji
Crack
(kN)
Leleh
(kN)
Ultimit
(kN)
1
PK
3,11
12,21
16,41
1.38
8,41
27,06
2
PPE
8,91
21,21
34,31
0,93
6,79
28,32
3
PPTE
6,71
28,11
38,01
0,56
2,41
9,23
4
PM
9,20
45,95
58,60
1,43
9,04
23,34
T A BEL 6 Peningkatan kuat lentur pelat lantai hasil eksperimen
Benda uji
P maks
(kN)
M maks
(kN-m)
Persentase peningkatan
(%)
PK
16,41
5,99
0
PPE
34,31*
12,52
109,02
PPTE
38,01*
13,87
131,55
PM
58,60
21,38
256,93
Ket : * = Maksimum saat terjadi kerusakan delaminasi
60
Beban (kN)
50
PM
40
PPE
30
PPTE
20
PK
10
0
0
20
40
60
80
Lendutan (mm)
G A MBA R 3. Hubungan beban dan lendutan (eksperimen)
GAMBAR 3. Hubungan antara beban dan lendutan pelat dari hasil eksperimen
b. Perbandingan
beban
hasil
pengujian dan Response-2000
teoritis,
Secara keseluruhan beban hasil eksperimen
yang diperoleh berbeda dengan beban hasil
analisis secara teoritis dengan metode SNI
maupun dengan analisis program Response2000. Besarnya perbedaan tersebut secara
lengkap dapat dilihat pada Tabel 7.
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa hasil
eksperimen dari pelat kontrol (PK) dan pelat
monolit (PM) kekuatannya lebih besar jika
dibandingkan dengan hasil teoritis metode
SNI maupun dengan metode analisis plastis
menggunakan Response-2000, Untuk pelat
perkuatan dengan epoxy (PPE) maupun tanpa
epoxy (PPTE) hasil pengujiannya lebih kecil
dari hasil teoritis metode SNI dan Response2000. Hal ini disebabkan pada saat
pengujian, pelat mengalami kerusakan
delaminasi dan runtuh sebelum mencapai
beban maksimum.
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
7
T A BEL 7. Perbandingan beban hasil eksperimen dan teoritis
No
Benda Uji
P
Metode SNI
(kN)
P
Response-2000
(kN)
Pmaks
(Pengujian)
(kN)
Pmaks / P SNI
(%)
Pmaks / P
Response-2000
(%)
1
BK
15,89
13,15
16,41
103,27
124,79
2
PPE
52,20
45,20
34,31
65,73
75,91
3
PPTE
52,20
45,20
38,01
65,73
84,09
4
PM
56,81
45,47
58,60
103,15
128,88
60
60
Hasil Pengujian
30
Response-2000
Beban (KN)
40
SNI
20
40
20
PPTE
Response-2000
PPE
SNI
10
0
0
0
20
40
60
80
0
20
40
60
Lendutan (mm)
Lendutan (mm)
(a). PK
(b) . PP
60
50
Beban (KN)
Beban (KN)
50
40
30
Hasil pengujian
20
Response-2000
10
SNI
0
0
20
40
60
80
Lendutan (mm)
(c). PM
GA MBA R 4. Perbandingan beban-lendutan benda uji pelat
c. Kekakuan Benda Uji
Hubungan beban dan lendutan hasil
pengujian untuk perhitungan kekakuan di
bagi menjadi dua bagian, untuk initial
stiffness yaitu kekakuan yang didapat dari
awal pembebanan hingga retak pertama
(Tabel 8), sedangkan untuk kekakuan
tahap kedua yaitu kekakuan yang didapat
dari pembebanan mulai retak pertama
hingga leleh (Tabel 9).
d. Daktilitas Pelat Lantai
Perhitungan nilai daktilitas pada penelitian
ini mengacu pada teori daktilitas Park dan
Paulay (1975) bahwa nilai daktilitas adalah
perbandingan antara lendutan pada saat
ultimit dan lendutan pada saat leleh. Nilai
daktilitas pelat lantai pada pengujian di
laboratorium ditunjukkan pada Tabel 10.
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa
daktilitas pelat perkuatan baik dengan
epoxy (PPE) maupun tanpa epoxy (PPTE)
mengalami peningkatan yaitu secara
80
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
8
e. Regangan tulangan
berturut-turut sebesar 29,63 % dan 19,03
% terhadap pelat kontrol. Peningkatan ini
terjadi akibat pelat perkuatan mengalami
keruntuhan delaminasi sebelum beban
ultimit terlampaui, sehingga beban yang
bekerja setelah terjadi delaminasi antara
pelat utama dan mortar perkuatan diterima
oleh pelat utama sampai pelat mengalami
kehancuran pada lendutan yang besar.
Seharusnya daktilitas pelat perkuatan
menurun sekitar 19,758 % terhadap pelat
kontrol sebagai mana yang terjadi pada
pelat monolit (PM).
Nilai regangan benda uji hasil eksperimen
dan regangan hasil analisis Response-2000
disajikan pada Gambar 5.
f.
Pola Retak dan Keruntuhan
Pola keruntuhan yang terjadi pada pelat
kontrol (PK) dan pelat monolit (PM)
adalah keruntuhan lentur sedangkan pelat
pada pelat perkuatan dengan epoxy (PPE)
dan tanpa epoxy (PPTE) mengalami
kerusakan debonding. Pola keruntuhan
dari benda uji dapat dilihat pada Gambar 6.
TABEL 8. Kekakuan benda uji pada saat initial stiffness
Benda uji
Pcrack
(N)
Lendutan
(mm)
Kekakuan
(Nmm)
Persentase
peningkatan*
(%)
PK
3114
1,38
2256,52
0
PPE
8914
0,93
9584,95
324,77
PPTE
6700
0,56
11964,2 7
430,21
PM
9200
1,43
6433,57
185,11
Ket : * = persentase peningkatan dihitung terhadap pelat kontrol
TABEL 9. Kekakuan benda uji pada tahap kedua
Benda uji
Pcrack
(N)
Lendutan
(mm)
Kekakuan
(Nmm)
Persentase
peningkatan)
(%)
PK
12300
8,66
1459,08
0
PPE
25500
9,15
2786,89
91,00
PPTE
28500
2,57
11067,96
658,56
PM
43950
8,64
5086,81
248,63
Ket : * = persentase peningkatan dihitung terhadap pelat kontrol
TABEL 10. Nilai daktilitas pelat
δy
δu
Daktilitas
Penurunan
(%)*
(mm)
(mm)
U = δu δ y
PK
8,41
27,06
3,22
0
PPE
6,79
28,32
4,17
29,63
PPTE
2,41
9,23
3,83
19,03
PM
9,04
23,34
2,58
-19.76
Benda uji
Keterangan :*= Persentase penurunan daktilitas terhadap pelat kontrol
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
60
60
40
40
Regangan tarik
Membrane-2000
20
20
Regangan perkuatan
Regangan Tarik
0
0.000
0.005
0.010
0.015
9
Membrane-2000
0
0.000
0.020
0.005
0.010
0.015
0.020
Regangan
Regangan
(a). PK
(b). PPE
60
60
40
30
20
Regangan tarik
10
Respon program
0
0.000
Regangan perkuatan
0.005
0.010
0.015
0.020
Beban (KN)
50
40
Regangan tarik
20
Regangan perkuatan
Respon program
0
0.000
Regangan
0.005
0.010
Regangan
(c). PPTE
(d). PM
G A MBA R 5. Hubungan beban dan regangan benda uji
(a). PK
(b). PPE
GA MBA R 6. Bersambung ...
0.015
0.020
10
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
(c). PPTE
(d). PM
G A MBA R 6. Pola retak benda uji
KESIMPULAN
1. Besarnya kapasitas lentur dari hasil
pengujian PK, PPE, PPTE dan PM
berturut-turut adalah : 5,99 kNm, 12,52
kNm, 13,87 kNm dan 21,38 kNm. Dengan
membandingkan terhadap pelat kontrol,
perkuatan lentur pelat beton bertulang
dengan
penambahan
tulangan
meningkatkan kapas itas lentur untuk PPE,
PPTE, PM masing-masing sebesar
109,02%, 131,55% dan
256,93%.
Perbandingan kapasitas lentur hasil
eksperimen dengan teoritis metode SNI
dan program Response-2000 didapatkan
sebesar 103,27% dan 124,79% untuk PK,
65,72% dan 75,91% untuk PPE, 65,72%
dan 84,09% untuk PPTE, 103,15% dan
128,88% untuk PM
2. Kekakuan lentur hasil eksperimen benda
uji PK, PPE, PPTE dan PM secara
berturut-turut untuk initial stiffness adalah
2256,52 N/mm, 9584,95 N/mm, 11964,29
N/mm, 6433,57 N/mm.
Kenaikan
kekakuan lentur pelat PPE, PPTE, PM
terhadap PK adalah 324,77%, 430,21%
dan 185,11%. Kekakuan tahap kedua
benda uji secara berturut-turut adalah
1459,08 N/mm, 2786,89 N/mm, 11067,96
N/mm dan 5086,81 N/mm dengan
kenaikan terhadap PK secara berturut-turut
adalah 91,00%, 658,56% dan 248,63%.
3. Perkuatan lentur dengan penambahan
tulangan pada pelat beton bertulang
mengalami kenaikan faktor daktilitas, hal
ini disebabkan karena pelat perkuatan
mengalami
keruntuhan
delaminasi
sebelum beban ultimit terlampaui. Secara
berturut-turut untuk PPE dan PPTE
sebesar 29,63% dan 19,03%.
4. Kegagalan benda uji sebelum diperkuat
adalah kegagalan lentur dan setelah
diperkuat adalah kegagalan debonding/
delaminasi.
5. Perkuatan dengan menggunakan metode
ini memberi kemudahan dalam proses
pengecoran selimut mortar, dimana mortar
dapat dengan sendirinya mengalir melalui
celah yang sempit ke dalam setiap sisi
bekisting tanpa digetarkan dan hasilnya
permukaan mortar tetap halus setelah
bekisting dibuka.
D AFTAR PUSTAKA
Hendra (2005). Pengaruh penggunaan serutan
besi dengan metode preplaced concrete
pada kuat tekan, kuat tarik, dan kuat
lentur. Tesis M.Eng., Universitas
Gadjah Mada.
Park, R. & Paulay, T. (1975). Reinforced
concrete structures. New York: John
Wiley & Sons , Inc.
Piyong (2004). Perkuatan pelat beton
menggunakan sistem tiga tahap
pemasangan Carbon Fiber Reinforced
Polymer (CFRP) pratekan pada pelat
beton. Tesis M.Eng., Universitas Gadjah
Mada.
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
PENULIS:
Juandra Hartono*
Alumni Program Pascasarjana, Jurusan Teknik
Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,
Indonesia.
Iman Satyarno, Andreas Triwiyono
Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas
Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,
Indonesia.
*
Email: Docyy_Juandra@yahoo.com
Diskusi untuk makalah ini dibuka hingga
tanggal 1 April 2011 dan akan diterbitkan
dalam jurnal edisi Mei 2011
11
Vol. 13, No.1, 1-11, Mei 2010
1
Perkuatan Lentur Pelat Lantai Tampang Persegi dengan Penambahan Tulangan Tarik
dan Komposit Mortar
(Flexural Strengthening of Rectangular Concrete Slab Using Tension Reinforcement and Composite Mortar)
JUA NDRA H ARTONO , IMAN SATYARNO , A NDREAS TRIWIYONO
A BSTRACT
Overloading of structures can cause failure. In order to continue using them,
strengthening is required. In this research elastic strengthening was carried out on
concrete floor plates by means of tensile reinforcement addition, and mortar
composite addition to apply epoxy resin. Four reinforced concrete slabs, consisted of
one control slab (PK), one monolith slab (PM), one strengthened slab (PPE) and one
unstrengthened slab (PPTE). Specimen dimensions were 700 mm x 1500 mm x 60
mm for the PK, and 700 mm x 1500 mm x 100 mm for the others. Specimens were
placed on a simply supported loading frame, and statically loaded at their mid-span.
Numerical analysis using Response-2000 software package was carried out for
comparison with the experiment al result. It was found out that the flexural capacity
of the PK, PPE, PPTE and PM specimens are 5,99 kNm, 12,52 kNm, 13,87 kNm
and 21,38 kNm, respectively. In comparison with that of the PK, flexural capacity of
the PPE and PPTE specimens was found to increase by 109,019 % and 131,55 %,
respectively. The increase of stiffness was 324,77 % and 430,21 % for the PPE and
PPTE specimens, respectively. The ductility factor of the PPE and PPTE increase
29,63 % and 19,03 %, respectively . The PK and PM specimen s experienced flexural
failure, while the PPE and PPTE specimens experienced debonding failure.
Keywords : plate, strengthening, flexural capacity, static load, Response-2000
PENDAHULUAN
Inovasi dan perkembangan teknologi bahan
bangunan dewasa ini semakin maju, yang
ditandai dengan semakin banyaknya variasi
bahan-bahan bangunan yang dapat digunakan
untuk tujuan tertentu. Seperti telah diketahui
bahwa pelat lantai gedung merupakan salah
satu komponen penting pada struktur gedung.
Seiring berjalannya waktu, banyak bangunan
beton bertulang yang mengalami perubahan
fungsi bangunan yang menyebabkan tingkat
keamanan nya berkurang. Pengurangan tingkat
keamanan juga bisa disebabkan oleh
pembeban an yang berlebihan, kesalahan dalam
desain atau kesalahan dalam pelaksanaan
konstruksi.
Untuk mengatasi masalah tersebut bisa
dilakukan perkuatan. Ada beberapa perkuatan
yang dapat diaplikasikan, khususnya pada
pelat lantai, misalnya menambah dimensi pelat
dengan penambahan tulangan. Metode ini akan
menimbulkan masalah berupa penambahan
beban pada struktur. Selain itu dapat dilakukan
dengan Carbon Fiber-Reinforced Polimer
(CFRP), akan tetapi perkuatan dengan CFRP
membutuhkan biaya yang tinggi dan ada faktor
kesia-siaan dalam penggunaan CFRP tersebut,
yaitu terdapat persentase kekuatan dari CRFP
yang tidak digunakan. Apabila CFRP
dikompositkan dengan beton, maka pada saat
beton telah mencapai kekuatan batas (ultimite
strength), CFRP hanya bekerja kurang dari
50% batas kekuatannya (Piyong, 2004).
Melihat beberapa alasan di atas, maka dalam
penelitian ini akan dicoba alternatif perkuatan
dengan memberikan tulangan tambahan pada
daerah tarik dan penambahan komposit mortar
pada struktur pelat lantai. Dengan penambahan
tulangan dan komposit mortar tersebut
diharapkan kapasitas lentur dari beban yang
diterima dapat terpenuhi.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
2
Alat Penelitian
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk
mengetahui:
1. kapasitas lentur pelat sebelum dan sesudah
perkuatan serta perbandingannya terhadap
analisis teoritis.
2. kekakuan pelat sebelum dan sesudah
perkuatan.
3. daktilitas pelat sebelum dan sesudah
perkuatan.
4. pola keruntuhan pelat
sesudah perkuatan.
sebelum
dan
5. kemudahan proses pelaksanaan perkuatan
di lapangan.
Agar penelitian ini dapat terarah sesuai dengan
tujuan, maka penelitian ini dibatasi pada
beberapa hal, yaitu :
1. Pelat sat u arah dengan tumpuan sederhana
di kedua ujungnya.
2. Bonding agent yang digunakan berupa
Epoxy adhesive jenis Sikadur 732 RT.
3. Beton normal dengan kuat tekan beton
(fc’) sebesar 25 MPa.
4. Perkuatan yang dilakukan dalam kondisi
underreinforced.
5. Pembebanan yang dilakukan dengan beban
statik di tengah bentang.
Alat yang digunakan terdiri dari dua bagian,
yaitu:
1. Alat-alat untuk pembuatan benda uji dan
pengujian material, antara lain: internal
vibrator, slump test apparatus, cutting bar,
cetakan benda uji silinder beton,
Compression Testing Machine, Universal
Testing Machine (UTM), air compressor,
dan core drill.
2. Alat-alat untuk pengujian benda uji pelat,
antara lain : rangka baja (loading frame),
hydraulic jack dan hydraulic pump, load
cell dan data logger, Linear V ariable
Differential Transformer (LVDT), strain
gauge, microcrackmeter, dan crane.
Benda Uji
1. Benda uji pendahuluan
Spesifikasi benda uji dapat dilihat pada
Tabel 1.
2. Benda uji pelat
Benda uji pelat beton dibuat sebanyak 4
buah. Spesifikasi dan detail penulangan
dapat dilihat pada Tabel 2.
Pelaksanaan Penelitian
METODE PENELITIA N
1. Pembuatan mix design beton normal.
Bahan Penelitian
Dalam penelitian ini digunakan beton
mix (fc’ = 25 MPa), agregat halus
merapi), baja tulangan (P10 dan
viscocrete-10 dan epoxy Sikadur-732
ready
(pasir
D13),
(kuat
Pembuatan mix design beton normal
dilakukan dengan menggunakan readymix
dengan mutu beton rencana (fc’) 25 MP a,
dan besarnya nilai slump rencana 10 ±
2cm.
2
lekat = 30 kg/cm ).
T ABEL 1. Spesifikasi benda uji pendahuluan
Jenis Pengujian
Jumlah Benda Uji
Ukuran
Kuat tekan beton
3 buah
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Kuat tekan mortar
3 buah
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Kuat tarik tulangan
3 buah untuk P-10
3 buah untuk D-13
Panjang 100 mm
Pull-out
Baja-Beton
3 buah untuk D-13
Silinder (d = 150 mm; h = 300 mm)
Panjang tertanam 150 mm
Pull-out
Baja Mortar
3 buah untuk D-13
Kubus (150 mm x 150 mm x 150mm)
Panjang tertanam 75 mm
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
3
T ABEL 2. Spesifikasi benda uji
Dimensi pelat (mm)
No
Jumlah tulangan (buah)
Jenis pelat
Panjang
Lebar
Utama
Susut
Perkuatan
P10
P10
D13
Tebal
1
PK
1500
700
60
5
7
-
2
PPE
1500
700
100
5
7
3
3
PPTE
1500
700
100
5
7
3
4
PM
1500
700
100
5
7
3
Keterangan :
PK
: Pelat kontrol
PPE
: Pelat perkuatan dengan epoxy
2. Pembuatan benda uji pendahuluan.
Pembuatan benda uji pendahuluan terdiri
dari benda uji untuk kuat tarik tulangan,
kuat tekan beton, kuat tekan mortar, dan
pull-out baja tulangan dengan beton serta
pull-out baja tulangan dengan mortar.
3. Pembuatan benda uji pelat
Pembuatan benda uji dimulai dengan
perakitan tulangan, pembuatan bekisting,
pemasangan strain gauge, dan dilanjutkan
dengan pengecoran serta perawatan benda
uji. Strain gauge dipasang di tengah
bentang dari benda uji, PK dipasang 1
buah (pada tulangan tarik), PM, PPE dan
PPTE dipasang 2 buah masing-masing
pada tulangan tarik dan perkuatan.
4. Pembuatan mix design mortar
Pembuatan mix design mortar dilakukan di
laboratorium dengan kuat tekan rencana
minimal sama dengan kuat tekan beton
normal yaitu 28,51 MPa, dengan
komposisi 1 kg semen : 1,5 kg pasir, 400
cc air : 15 cc viscocrete (Hendra, 2005).
5. Perkuatan benda uji
Perkuatan lentur benda uji dilakukan
dengan meletakkan tulangan perkuatan
pada sisi bawah pelat utama dengan cara
diganjal menggunakan tahu beton,
kemudian dilakukan pengecoran mortar
untuk pelat perkuatan tanpa epoxy (PPTE),
sedangkan untuk pelat perkuatan dengan
epoxy (PPE) sebelum pengecoran mortar
terlebih dahulu dilakukan pengolesan
bonding agent.
PPTE
PM
: Pelat perkuatan tanpa epoxy
: Pelat monolit
6. Pengujian benda uji pelat.
Pengujian benda uji pelat dilakukan setelah
pelat berumur 28 hari. Benda uji ditempatkan
pada loading frame dengan tumpuan sendi
pada salah satu ujung dan rol pada ujung yang
lainnya. Pembebanan dilakukan dengan sistem
pembebanan satu titik di tengah bentang. Hal
ini dilakukan untuk memperoleh kapasitas
lentur murni. Pemberian beban dilakukan
dengan memompakan hydraulic pump yang
diteruskan ke hydraulic jack dan dibaca oleh
load cell serta seterusnya terekam oleh data
logger. Pemberian beban dilakukan bertahap
dengan interval kenaikan sebesar 0,5 kN
sampai balok mengalami retak pertama, dan
kemudian per kenaikan 1 kN sampai balok
mengalami keruntuhan. Set up alat dan
pembebanan dapat dillihat pada Gambar 1.
Analisis
Analisis teoritis kapasitas lentur benda uji
dilakukan dengan dua metode yaitu analisis
dengan program Response-2000 dan metode SNI.
1. Analisis kapasitas lentur benda uji pelat
dengan Response-2000
Nilai kuat lentur benda uji pelat yang dihitung
dengan program Response-2000 dapat dilihat
pada Tabel 3 dan Gambar 2.
2. Analisis kapasitas lentur benda uji pelat
dengan metode SNI
Nilai kuat lentur benda uji pelat teoritis yang
dihitung dengan menggunakan metode SNI
03-2847-2002 dapat dilihat pada Tabel 4.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
4
1
2
4
3
5
6
7
9
8
10
11
4
GA MBA R 1. Set up alat dan pembebanan
Keterangan :
1 = Loading Frame
2 = Load Cell
3 = Data Logger
4 = Hydraulic Jack
5 = Pembebanan titik
6 = Perata beban
7 = Benda uji pelat tampang persegi
8 = Tumpuan Roll
9 = Tumpuan Sendi
10 = LVDT
11 = Strain Gauge
G AMBAR 1. Set up alat dan pembebanan
T ABEL 3. Perhitungan teoritis kapasitas beban dan lendutan benda uji berdasarkan program Response-2000
No
Kapasitas beban
Lendutan yang terjadi
Lebar retak
Peningkatan
(kN)
(mm)
(mm)
Pmaks
Benda
uji
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Maks
(%)
1
PK
2,46
12,32
13,15
0,35
7,58
7,94
0,01
0,90
0
2
PM
7.94
37,80
45,47
0,54
11,24
22,63
0,02
0,96
245,779
3
PP
9,31
38,08
45,20
0,58
10,41
17,96
0,03
0,97
243,726
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
5
80
Beban (kN)
60
40
PK
20
PM
PP
0
0
5
10
15
20
25
30
Lendutan (mm)
G A MBA R 2. Hubungan antara beban dan lendutan pelat dari hasil program Response-2000
T ABEL 4. Perhitungan teoritis kapasitas beban dan lendutan bend a uji
Benda
Uji
Retak I
Leleh
Maks
Retak I
Leleh
Maks
Persentase
peningkatan
Pmaks (%)
1
BK
3,36
13,09
15,89
0,69
2,68
3,25
0
2
BM
9,28
50,21
56,81
0,41
10,26
2,51
257,52
3
BP
13,50
43,32
52,20
0,60
8,85
2,31
228,50
No
Kapasitas beban (kN)
H ASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Kuat Lentur Pelat Lantai
1. Pengujian pendahuluan
Hasil pengujian material berupa kuat tarik baja
tulangan, tegangan leleh rata-rata (fy) baja
tulangan polos diameter 10 mm sebesar 378,5
MPa dan tulangan ulir diameter 13 mm sebesar
490,02 MPa. Hasil pengujian kuat tekan beton
rerata pada usia 28 hari sebesar 28,51 MPa,
sedangkan hasil kuat tekan mortar pada umur
28 hari sebesar 56,13 MPa. Hasil pengujian
pull-out baja D13 dengan beton sebesar 11,47
MPa, sedangkan hasil uji pull-out baja
tulangan D13 dengan mortar adalah sebesar
11,2 MPa.
2. Pengujian Lentur
a. Pengujian lentur hasil eksperimen
Hasil pengujian lentur pelat dapat dilihat
pada Tabel 5 dan Tabel 6. Kapasitas lentur
Lendutan yang terjadi (mm)
untuk pelat perkuatan dengan epoxy (PPE)
meningkat sebesar 109,02% terhadap pelat
kontrol (PK), tetapi mengalami penurunan
sebesar 41,45% terhadap pelat monolit
(PM). Untuk pelat perkuatan tanpa epoxy
(PPTE) kapas itas lenturnya meningkat
131,55% terhadap pelat kontrol (PK), tetapi
mengalami penurunan sebesar 35,14%
terhadap pelat monolit (PM). Penurunan
kapasitas lentur pelat perkuatan terhadap
pelat monolit disebabkan karena pelat
perkuatan mengalami kerusakan delaminasi
sebelum mencapai beban maksimum.
Dengan melihat hasil kenaikan kapasitas
lentur antara pelat perkuatan tanpa epoxy
dan dengan epoxy yang relatif sama,
menunjukkan bahwa penggunaan epoxy
Sikadur 732 dapat dikatakan tidak akan
memberikan
kenaikan
beban
yang
maksimal oleh perkuatan pelat di daerah
tarik pada pembebanan statik.
Hubungan antara beban dan lendutan hasil
eksperimen dapat dilihat pada Gambar 3.
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
6
T ABEL 5. Hasil pengujian lentur pelat hasil eksperimen
Beban (P) pada saat
Lendutan ( δ ) pada saat
Crack
Leleh
Ultimit
(mm)
(mm)
(mm)
No
Benda uji
Crack
(kN)
Leleh
(kN)
Ultimit
(kN)
1
PK
3,11
12,21
16,41
1.38
8,41
27,06
2
PPE
8,91
21,21
34,31
0,93
6,79
28,32
3
PPTE
6,71
28,11
38,01
0,56
2,41
9,23
4
PM
9,20
45,95
58,60
1,43
9,04
23,34
T A BEL 6 Peningkatan kuat lentur pelat lantai hasil eksperimen
Benda uji
P maks
(kN)
M maks
(kN-m)
Persentase peningkatan
(%)
PK
16,41
5,99
0
PPE
34,31*
12,52
109,02
PPTE
38,01*
13,87
131,55
PM
58,60
21,38
256,93
Ket : * = Maksimum saat terjadi kerusakan delaminasi
60
Beban (kN)
50
PM
40
PPE
30
PPTE
20
PK
10
0
0
20
40
60
80
Lendutan (mm)
G A MBA R 3. Hubungan beban dan lendutan (eksperimen)
GAMBAR 3. Hubungan antara beban dan lendutan pelat dari hasil eksperimen
b. Perbandingan
beban
hasil
pengujian dan Response-2000
teoritis,
Secara keseluruhan beban hasil eksperimen
yang diperoleh berbeda dengan beban hasil
analisis secara teoritis dengan metode SNI
maupun dengan analisis program Response2000. Besarnya perbedaan tersebut secara
lengkap dapat dilihat pada Tabel 7.
Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa hasil
eksperimen dari pelat kontrol (PK) dan pelat
monolit (PM) kekuatannya lebih besar jika
dibandingkan dengan hasil teoritis metode
SNI maupun dengan metode analisis plastis
menggunakan Response-2000, Untuk pelat
perkuatan dengan epoxy (PPE) maupun tanpa
epoxy (PPTE) hasil pengujiannya lebih kecil
dari hasil teoritis metode SNI dan Response2000. Hal ini disebabkan pada saat
pengujian, pelat mengalami kerusakan
delaminasi dan runtuh sebelum mencapai
beban maksimum.
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
7
T A BEL 7. Perbandingan beban hasil eksperimen dan teoritis
No
Benda Uji
P
Metode SNI
(kN)
P
Response-2000
(kN)
Pmaks
(Pengujian)
(kN)
Pmaks / P SNI
(%)
Pmaks / P
Response-2000
(%)
1
BK
15,89
13,15
16,41
103,27
124,79
2
PPE
52,20
45,20
34,31
65,73
75,91
3
PPTE
52,20
45,20
38,01
65,73
84,09
4
PM
56,81
45,47
58,60
103,15
128,88
60
60
Hasil Pengujian
30
Response-2000
Beban (KN)
40
SNI
20
40
20
PPTE
Response-2000
PPE
SNI
10
0
0
0
20
40
60
80
0
20
40
60
Lendutan (mm)
Lendutan (mm)
(a). PK
(b) . PP
60
50
Beban (KN)
Beban (KN)
50
40
30
Hasil pengujian
20
Response-2000
10
SNI
0
0
20
40
60
80
Lendutan (mm)
(c). PM
GA MBA R 4. Perbandingan beban-lendutan benda uji pelat
c. Kekakuan Benda Uji
Hubungan beban dan lendutan hasil
pengujian untuk perhitungan kekakuan di
bagi menjadi dua bagian, untuk initial
stiffness yaitu kekakuan yang didapat dari
awal pembebanan hingga retak pertama
(Tabel 8), sedangkan untuk kekakuan
tahap kedua yaitu kekakuan yang didapat
dari pembebanan mulai retak pertama
hingga leleh (Tabel 9).
d. Daktilitas Pelat Lantai
Perhitungan nilai daktilitas pada penelitian
ini mengacu pada teori daktilitas Park dan
Paulay (1975) bahwa nilai daktilitas adalah
perbandingan antara lendutan pada saat
ultimit dan lendutan pada saat leleh. Nilai
daktilitas pelat lantai pada pengujian di
laboratorium ditunjukkan pada Tabel 10.
Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa
daktilitas pelat perkuatan baik dengan
epoxy (PPE) maupun tanpa epoxy (PPTE)
mengalami peningkatan yaitu secara
80
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
8
e. Regangan tulangan
berturut-turut sebesar 29,63 % dan 19,03
% terhadap pelat kontrol. Peningkatan ini
terjadi akibat pelat perkuatan mengalami
keruntuhan delaminasi sebelum beban
ultimit terlampaui, sehingga beban yang
bekerja setelah terjadi delaminasi antara
pelat utama dan mortar perkuatan diterima
oleh pelat utama sampai pelat mengalami
kehancuran pada lendutan yang besar.
Seharusnya daktilitas pelat perkuatan
menurun sekitar 19,758 % terhadap pelat
kontrol sebagai mana yang terjadi pada
pelat monolit (PM).
Nilai regangan benda uji hasil eksperimen
dan regangan hasil analisis Response-2000
disajikan pada Gambar 5.
f.
Pola Retak dan Keruntuhan
Pola keruntuhan yang terjadi pada pelat
kontrol (PK) dan pelat monolit (PM)
adalah keruntuhan lentur sedangkan pelat
pada pelat perkuatan dengan epoxy (PPE)
dan tanpa epoxy (PPTE) mengalami
kerusakan debonding. Pola keruntuhan
dari benda uji dapat dilihat pada Gambar 6.
TABEL 8. Kekakuan benda uji pada saat initial stiffness
Benda uji
Pcrack
(N)
Lendutan
(mm)
Kekakuan
(Nmm)
Persentase
peningkatan*
(%)
PK
3114
1,38
2256,52
0
PPE
8914
0,93
9584,95
324,77
PPTE
6700
0,56
11964,2 7
430,21
PM
9200
1,43
6433,57
185,11
Ket : * = persentase peningkatan dihitung terhadap pelat kontrol
TABEL 9. Kekakuan benda uji pada tahap kedua
Benda uji
Pcrack
(N)
Lendutan
(mm)
Kekakuan
(Nmm)
Persentase
peningkatan)
(%)
PK
12300
8,66
1459,08
0
PPE
25500
9,15
2786,89
91,00
PPTE
28500
2,57
11067,96
658,56
PM
43950
8,64
5086,81
248,63
Ket : * = persentase peningkatan dihitung terhadap pelat kontrol
TABEL 10. Nilai daktilitas pelat
δy
δu
Daktilitas
Penurunan
(%)*
(mm)
(mm)
U = δu δ y
PK
8,41
27,06
3,22
0
PPE
6,79
28,32
4,17
29,63
PPTE
2,41
9,23
3,83
19,03
PM
9,04
23,34
2,58
-19.76
Benda uji
Keterangan :*= Persentase penurunan daktilitas terhadap pelat kontrol
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
60
60
40
40
Regangan tarik
Membrane-2000
20
20
Regangan perkuatan
Regangan Tarik
0
0.000
0.005
0.010
0.015
9
Membrane-2000
0
0.000
0.020
0.005
0.010
0.015
0.020
Regangan
Regangan
(a). PK
(b). PPE
60
60
40
30
20
Regangan tarik
10
Respon program
0
0.000
Regangan perkuatan
0.005
0.010
0.015
0.020
Beban (KN)
50
40
Regangan tarik
20
Regangan perkuatan
Respon program
0
0.000
Regangan
0.005
0.010
Regangan
(c). PPTE
(d). PM
G A MBA R 5. Hubungan beban dan regangan benda uji
(a). PK
(b). PPE
GA MBA R 6. Bersambung ...
0.015
0.020
10
J. Hartono, et al. /Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
(c). PPTE
(d). PM
G A MBA R 6. Pola retak benda uji
KESIMPULAN
1. Besarnya kapasitas lentur dari hasil
pengujian PK, PPE, PPTE dan PM
berturut-turut adalah : 5,99 kNm, 12,52
kNm, 13,87 kNm dan 21,38 kNm. Dengan
membandingkan terhadap pelat kontrol,
perkuatan lentur pelat beton bertulang
dengan
penambahan
tulangan
meningkatkan kapas itas lentur untuk PPE,
PPTE, PM masing-masing sebesar
109,02%, 131,55% dan
256,93%.
Perbandingan kapasitas lentur hasil
eksperimen dengan teoritis metode SNI
dan program Response-2000 didapatkan
sebesar 103,27% dan 124,79% untuk PK,
65,72% dan 75,91% untuk PPE, 65,72%
dan 84,09% untuk PPTE, 103,15% dan
128,88% untuk PM
2. Kekakuan lentur hasil eksperimen benda
uji PK, PPE, PPTE dan PM secara
berturut-turut untuk initial stiffness adalah
2256,52 N/mm, 9584,95 N/mm, 11964,29
N/mm, 6433,57 N/mm.
Kenaikan
kekakuan lentur pelat PPE, PPTE, PM
terhadap PK adalah 324,77%, 430,21%
dan 185,11%. Kekakuan tahap kedua
benda uji secara berturut-turut adalah
1459,08 N/mm, 2786,89 N/mm, 11067,96
N/mm dan 5086,81 N/mm dengan
kenaikan terhadap PK secara berturut-turut
adalah 91,00%, 658,56% dan 248,63%.
3. Perkuatan lentur dengan penambahan
tulangan pada pelat beton bertulang
mengalami kenaikan faktor daktilitas, hal
ini disebabkan karena pelat perkuatan
mengalami
keruntuhan
delaminasi
sebelum beban ultimit terlampaui. Secara
berturut-turut untuk PPE dan PPTE
sebesar 29,63% dan 19,03%.
4. Kegagalan benda uji sebelum diperkuat
adalah kegagalan lentur dan setelah
diperkuat adalah kegagalan debonding/
delaminasi.
5. Perkuatan dengan menggunakan metode
ini memberi kemudahan dalam proses
pengecoran selimut mortar, dimana mortar
dapat dengan sendirinya mengalir melalui
celah yang sempit ke dalam setiap sisi
bekisting tanpa digetarkan dan hasilnya
permukaan mortar tetap halus setelah
bekisting dibuka.
D AFTAR PUSTAKA
Hendra (2005). Pengaruh penggunaan serutan
besi dengan metode preplaced concrete
pada kuat tekan, kuat tarik, dan kuat
lentur. Tesis M.Eng., Universitas
Gadjah Mada.
Park, R. & Paulay, T. (1975). Reinforced
concrete structures. New York: John
Wiley & Sons , Inc.
Piyong (2004). Perkuatan pelat beton
menggunakan sistem tiga tahap
pemasangan Carbon Fiber Reinforced
Polymer (CFRP) pratekan pada pelat
beton. Tesis M.Eng., Universitas Gadjah
Mada.
J. Hartono, et al. / Semesta Teknika, Vo l. 13, No. 1, 1-11, Mei 2010
PENULIS:
Juandra Hartono*
Alumni Program Pascasarjana, Jurusan Teknik
Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik,
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,
Indonesia.
Iman Satyarno, Andreas Triwiyono
Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas
Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta,
Indonesia.
*
Email: Docyy_Juandra@yahoo.com
Diskusi untuk makalah ini dibuka hingga
tanggal 1 April 2011 dan akan diterbitkan
dalam jurnal edisi Mei 2011
11